2-Linux C语言指针与内存-学习笔记

Linux C语言指针与内存

前面我们对于:

  • c语言的基本用法
  • makeFile文件的使用
  • main函数的详解
  • 标准输入输出流以及错误流管道

工具与原理

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指针与内存都是c语言中的要点与难点

  • 指针
  • 数组
  • 字符串
  • 堆内存与栈内存的差异
  • gdb内存调试工具

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gdb是linux中的调试工具,可以让我们直接查看内存中的数据。

我们可以看到cpu到底做了什么事,而内存中又发生了什么变化

C语言中指针的基本用法(初识指针)

main0.c:

#include <stdio.h>

void change(int a, int b)
{
    int tmp =a;
    a=b;
    b=tmp;
}

int main()
{
    int a=5;
    int b=3;
    change(a,b);
    printf("num a =%d\n num b =%d\n",a,b);
    return 0;
}

上述代码无法实现a,b数值的交换。

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改为指针类型实现代码如下:

main1.c:

#include <stdio.h>
void change(int *a, int *b)
{
    int tmp =*a;
    *a=*b;
    *b=tmp;
}

int main()
{
    int a=5;
    int b=3;
    change(&a,&b);
    printf("num a =%d\nnum b =%d\n",a,b);
    return 0;
}

为原来的变量值加上*, change函数改为传入&a &b 3和5可以成功的交换。

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int* aint *a都是可以的,被称为指针。& 取地址符。

我们要引入工具来分析

  • 需要将实参的地址传到子函数才能改变实参! 如change(&a,&b)

C语言中int未初始化时,初值为随机

int变量未初始化的默认初值,和变量的类型有关

  • 局部变量,在未初始化情况下,初值为随机值。C规范对该初值并没有做规定,具体实现由编译器决定。如VC/VS等编译器,会将初始值值为0xCCCCCCCC,而GCC等编译器则是不可预知的随机值。
  • 静态局部变量,即带static修饰的局部变量。全局变量和静态全局变量,即定义在函数外,不属于任何一个函数的变量。这几种默认初值为0.

gdb工具的使用

通过gdb工具分析原理,分析结果

安装gdb工具:

sudo apt install gdb
gdb -v

gdb可以单步调试,打断点,查看内存中变量。但是即使生成了可调试版本,还是需要源代码.c

  • gcc -g main0.c -o main0_debug.out生成可调试版本。
  • gdb ./main0_debug.out
  • l 全称list:查看源代码
  • 回车:继续执行上条指令(此时的上条指令为l)
  • break 行数:设置断点
  • start :单步调试
  • p a 全称print:查看a在内存中的情况
  • n:执行到下一条语句

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$1 $2 只表明是第几个变量。正在显示的这行是待执行。

我们想看change函数里面是啥?而不是直接执行完函数。

  • s:进入函数内部

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可以看到只是把数字传进去了。

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  • bt:查看函数堆栈(可以看到main函数和change函数)
  • f 1:切换到1号函数(栈顶的是我们当前所在函数)
  • q:退出调试

形参与实参,函数默认传入变量其实只是将数值传入,而函数内部的局部变量不会改变全局中的数值。change中的形参a,b只是个代号而已。

使用gdb调试带指针的版本

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此时传递的是地址。正好相差四个字节。

下节课会介绍计算机内存的分配,什么是堆内存,什么是栈内存,内存地址,指针变量的实质是什么东西。

  • p *a

int *a时, p a打印出的是a的内存地址, p *a打印的是这个地址里对应的值. P &a显示a的内存地址空间

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  • P &functionname: p + &函数名, 显示函数程序在代码段的内存地址
*a    取a这个地址的内容
&a    取a这个变量的地址

因为不知道一个指针指向的数据有多大, 所以需要在声明一个指针变量的时候需要明确的类型。

不能交换数值的解析:只是传值,只是change的局部变量,是实参的备份。

可以交换数值的解析加:变量加个指针,change传入取地址符,实现交换功能。

计算机中数据表示方法:

计算机内存中最小的单位叫做字节(Byte)

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一个字节是八个二进制位

为什么是二进制呢?

因为我们的计算机是电子计算机,电流只有两个状态: 高电位(亮) 低电位(不亮)

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人类习惯于十进制数字,可以将二进制与十进制进行转换。(十个手指头)

十进制满十进一,二进制满二进一

二进制写起来太长了,为了方便我们显示。

0x表示十六进制(满16进1 ABCDEF)

1个16进制的数字,就可以表示4位二进制数字

  • 计算用二进制
  • 显示用十进制
  • 编程用16进制

内存管理

  • 内存是什么?

计算机系统中内存是由操作系统来统一管理的,一个字节有八个bit,也就是八个二进制位。

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不管插几个内存条,都会把内存看成一个整体来计算内存大小。可是内存也不是你想插多少就插多少的。

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32位的操作系统最大只能使用4G的内存

  • 那么问题来了,为什么32位操作系统只能使用4G内存呢?

因为32位的硬件平台上,cpu的地址总线是32位,也就是操作系统的寻址空间是32位。

32位指的是: 给内存编号只能编到32个二进制位(这个编号就类似于我们街道的门牌号码)

比如一个小区只有八栋楼,那么这个编号就不能超过8.

cpu的地址总线有多少根,那么编号也就只能有多少个组合。

因为地址总线可以存在多种状态。

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32根地址总线就有2的32次方个状态

其中的一个编号就可以代表一个(内存的最小存储单位)字节。

所以一共可以存储2的32次方个字节。

  • 那么问题来了2的32次方个字节等于多少呢?

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1024个字节等于1KB 1024个KB等于1MB,1024个MB等于1GB

内存分配:

1byte = 8bit(1字节 = 8进制位)

4G内存远远不够用。(64位操作系统出现)

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GB T PB EB

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操作系统会对所有内存进行编号。每个号码表示一个唯一的字节存放地址,一个字节可以存放8个二进制位的数据。

所以64位操作系统内存地址编号

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一共64个零到64个一

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左侧便是我们的计算机中内存的编号示意图,从16位的0到16位的16个f。右侧则是我们每个编号对应的内存,每个字节(byte)可以保存8个bit(状态位)

这些内存全都要交给操作系统来管理。因为我们的一个计算机中可能同时要运行多个程序。 多个程序由不同的人或团队来开发,如果要由程序员来进行内存直接的管理是不太合理的。

多个程序对同一个内存地址来进行操作的话,到底分给哪个程序呢?这会引起冲突。

内存的占用不确定, 不需要程序员来自己管理内存

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应用程序是由操作系统来调用的

main()函数就是所有函数的入口,操作系统知道入口后就能执行代码了,程序就可以被调用了。

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操作系统: 除了能给内存做编号以外,还可以给内存做一定的规划

比如在64位操作系统中: 程序员可以使用的内存只要有前面的48位就可以了。

也就是0X7fffffffffffffff(0x7fffffffffff = 01111111111111111111111111111111111111111111111)以下的。

而以上的内存空间是给操作系统内核使用的。

  • 用户内存和操作系统内存隔离开的好处:

操作系统的内存不会被大量占用,避免机器卡住,卡死,死机等状态。

可通过操作系统把应用程序关闭,使得操作系统更安全。

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作为用户程序的内存空间又可以进行分段,从高到低又划分为:、

  • 系统内核(乱入,属用户程序内存之外)
  • 栈(暂时存储首先执行的程序状态)
  • 自由可分配内存(可动态分配内存)
  • 数据段(声明一些全局变量或者声明一些常量)
  • 代码段(程序源代码编译后存放在此)

我们写的c语言代码,编写的函数在编译后存到磁盘,运行程序时,就把源代码编译后的二进制数据加载到内存中。将源代码编译之后的二进制就会被存放在代码段

声明的全局变量或常量放置在数据段。

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数据段的内存地址编号通常会大于代码段。

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高位内存空间分配给操作系统内核使用,低位内存空间分配给用户程序使用。

每次调用新的函数,就将新的函数压入栈区,正在调用的函数将位于栈顶。

64位系统中 只有前48位是给程序员使用的。 0x7fffffffffffffff ~ 0x0

剧透: 下一节中看在应用程序中栈,堆,数据段,代码段的作用。

变量与指针的本质

简单的例子:

#include <stdio.h>

int global = 0;

int rect(int a,int b)
{
    static int count=0;
    count++;
    global++;
    int s=a*b;
    return s;
}

int quadrate(int a)
{
    static int count=0;
    count++;
    global++;
    int s = rect(a,a);
    return s;
}

int main()
{
    int a=3;
    int b=4;
    int *pa =&a;
    int *pb =&b;
    int *pglobal =&global;
    int (*pquadrate)(int a)= &quadrate;
    int s = quadrate(a);
    printf("%d\n",s);  
}

rect求长方形面积,quadrate求正方形面积(内部实际调用了求长方形面积)。 为了方面我们查看内存的情况,添加了个业务逻辑无关的一些变量。

int global = 0;

全局变量global

static int count=0;
count++;
global++;

函数内的静态变量: count,每个函数调用内部都让count和global加加。

main函数中声明了一系列的指针。

int *pa =&a;
int *pb =&b;
int *pglobal =&global;
int (*pquadrate)(int a)= &quadrate;
gcc -g main.c -o main.out  //加-g生成的main.out才可以用gdb进行调试
gdb ./main.out   //调试

gdb调试命令:

  • l(list) 列出代码
  • start 开始调试
  • n 单步调试
  • s 进入函数内部
  • p 变量名 输出变量的值
  • bt 查看栈标号
  • f 栈标号 切换栈
  • q 退出gdb
  • 回车 重复执行上一次的命令

之所以可以调试代码?是机器码被加载进了我们的内存(代码段,它位于整个内存空间的最低位)

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每一行都是我们的一条指令,被存放在代码段。但是c语言的语法是不允许我们直接操作代码段的。

除了代码编译后会存在代码段以外,还有一个地方保存我们当前程序运行的状态,比如当前在调用哪个函数,当前调用的函数运行到多少行?并且这个函数中有哪些变量,这些变量的值是什么

就像是一张照相机拍摄的快照,记录当前的状态信息。这些信息会被记录到栈内存中。

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可以打印出当前的变量值,因为这个信息被记录在了栈内存当中。

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因为还没有运行int *pa = &a; 内存中的pa值为空。

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a里面是3,b里面是4,都被栈内存记录下来了。

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变量的本质是什么?

  • 变量名只是一个代号(一个标识符)
  • 变量的本质就是内存

指针的本质?

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指针pa也是一个变量,它也有自己的内存地址(0x7fffffffdcc8)。而这个内存地址中保存的数据是内存地址(0x7fffffffdcc0)。

C语言中所有的变量都有类型。

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  • 指针保存的就是内存的地址。
  • 变量: a = 第五个柜子第二个抽屉。

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操作系统对于内存的管理

我们可以看到操作系统是如何管理内存的,以及gcc这类编译器对于我们源代码所做的优化。

代码段在整个内存地址中编号最小。

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可以看出rect的编号小于quadrate的。代码段中保存我们编译之后的机器码。计算机在执行的时候rect函数先被加载进去。quadrate函数后被加载进去。先加载进去的内存地址就更小一些。

因为这两个函数是顺序执行的,多以使用大的减小的就是rect在内存中占用的大小。

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数据段: 全局变量 & 常量都在我们的数据段当中。

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可以看到数据段的地址是要比代码段大的。

一个函数可以被多次调用,main函数可以被操作系统多次调用。

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如我们多开qq

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我们连续声明了两个变量,为何两个变量ab的地址不连续呢?

因为这里的地址指的是内存的首地址,如int占四个字节。那么dcbc dcbd dcde dcbf都是属于变量a的内存空间。那么下一个内存地址的首地址就是dcc0了。

我们的b的首地址是dcc0,它也是int类型四个字节,为啥下一个变量pa的地址不是dcc4而是dcc8呢?

这里就涉及到我们编译器的优化了,它为了让cpu操作指令更快,提升程序的执行效率会对我们的源代码做一定的优化。编译之后的指令存储有可能和我们编写代码的顺序不一样。

在代码中我们还声明了另一个整数类型变量s

int s = quadrate(a);

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可以看到同样为整数类型的变量s的地址与前两个a,b是连续的。

gcc编译器的优化,如果我们的函数中声明了若干个整型变量,若干个指针类型变量,若干个浮点型变量,它会把我们的同一类型的变量声明放到一起。接下来才声明指针变量。

这样的好处: 讲到数组,指针计算的时候,解释它的好处。

32位系统指针占用4个字节, 也就是32个bit, 64位系统占用64个bit, 也就是8字节。

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可以看到指针pa的内存占用从dcc8 到 dcd0(共8个字节)pb从dcd0到dcd8,(共八个字节),不管指针指向什么,它本身内存中存放的都是内存地址,占八个字节。

int (*pquadrate)(int a)= &quadrate;

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由dcd8 加上8个字节。来到了dce0

代码段中内存地址越来越大,先声明的函数地址小,后声明的函数地址大。 栈先声明的地址大,后声明的地址小,与代码段数据段相反。

下一节中: main函数调用正方形,正方形调用长方形。搞清栈内存如何分配的,再搞清静态变量,局部变量都是怎么存放的,理解函数的返回值return。

函数栈以及数据段内存

进行再一次的调试。

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运行到函数quadrate时,将a=3传入。

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可以看到栈中最下面的内存地址是最先分配的,如果从内存地址的大小来体现的话,main函数的内存地址大小第比较大的。

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可以看到最先调用的main函数在最下面,然后是第二个调用的quadrate函数,最上面永远是当前执行的函数。

栈的特点: 先进后出。 最后进的是rect函数,最先出去的也应该是rect函数。

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可以看到越到栈顶的函数,两个s(第一个s是存放栈顶的rect函数返回值的,第二个s是存放quadrate函数返回值的)

0x7fffffffdc74 0x7fffffffdc9c 栈顶的更小一点,也可以体现出越晚进来的,地址越小。

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可以看到更早进来的main函数中s地址更大。因此栈中是越早进来越在栈底,地址越大。

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可以看出我们在rect中的静态变量count,和我们在quadrate中的静态变量count是连续存储的。

static int count=0;

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可以看出函数内的两个静态局部变量count是独立的,连续存储的。而两个函数中的global变量都是指向同一个地址的。

观察大小,我们局部静态变量count的地址值和去全局变量的地址值都很小。因此说明他们并不存放在栈中。(栈的地址很大)

我们的静态变量,常量,包括全局变量,默认都存储在数据段中。由于静态变量时属于某个函数特有的,所以静态变量也是属于某个函数特定的,是独立的。全局变量是所有函数公用的,但是由于他们都在数据段中,即使一个函数被多次调用,静态变量指向的还是数据段中的一个固定地址。不同函数里的count是不同的count,但是同一个函数不管调用多少次,这个count都指向同一块内存。

数据段(data segment)通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。

编译器优化代码,把声明时不在一起的同一类型变量,放到一起(某种程度上修改了源码)

如声明

int a; float b; int c;

编译后变量a的地址和c的地址是连在一起的.CPU在编译的时候对栈内变量的存储地址进行优化,他会将类型相同的变量在连续地址中储存。

地址分配: 代码段,数据段是从下往上分配(先低地址,后高地址)。栈是从上往下分配(先高地址,后低地址)

函数中静态变量,局部变量区别:

局部变量(相对数据段而言的高地址)中,而静态变量数据段(低地址)中. 所以在多次调用函数时,静态变量不会被重新初始化.或者这么说,静态变量的生存周期和数据段相同,局部变量生存时间受调用函数时,所属函数进栈出栈的影响而会重新初始化.

全局变量和静态变量都在数据段中,但静态变量是某个函数特有的.

下面来探究函数指针是怎么一回事?

指针可以指向一个变量,吧变量的值取出来。函数指针?

(函数指针与指针指向的数据访问)

修改我们的源代码(上面我用的是修改过的,但是不影响上面概念的理解)

int s = quadrate(a);

修改为:

// int s = quadrate(a);
int s = (*pquadrate)(a);

函数指针在调用的时候传入a的值进来。

gcc -g main.c -o main.out  //加-g生成的main.out才可以用gdb进行调试
gdb ./main.out   //调试
int (*pquadrate)(int a)= &quadrate;

这一行是一个函数指针

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这里依然可以进入函数内部,运行代码时函数指针也可以调用函数内容。这种做法经常用于写程序时做回调函数使用。

  • p &a 是将变量a的内存地址找出来。&符号时取地址符

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  • 如果已经知道一个地址如何取里面的数据?

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  • p *&a: 取变量a所在地址的值 (先进行&运算,&a相当于取变量a的地址,在执行*运算,*&p相当于取变量a所在地址的值)
  • p &*a:取变量a的地址 (先进行*运算,*a相当于变量a的值,再进行&运算,&*p就相当于取变量a的地址)

quadrate 本身是一个函数指针,*quadrate取出了指向的函数内容(一组指令构成), (*quadrate)(3)就表示调用函数,并传入参数3

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  • p pa pa是指向pa的地址。
  • p *pa 代表取出0x7fffffffdcbc这个地址存放的值,pa指向的是一个栈的地址,如果是栈内存地址肯定是要访问数据,栈,堆,数据段内存都认为是取数据。代码段是找到一个代码块。

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  • p &pa 指找到pa变量本身的地址。

下面: 数组,动态堆内存创建,指针运算。

数组申明的内存排列

示例代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a =3;
    int b =2;
    int array[3];
    array[0] =1;
    array[1] =10;
    array[2] =100;
    int *p=&a;
    int i;
    for (i = 0; i < 6; i++)
    {
        printf("*p=%d\n",*p);
        p++;
    }
    printf("-------------------------------------\n");
    p =&a;
    for (i = 0; i < 6; i++) 
    {
        printf("p[%d]=%d\n",i,p[i] );
    }
    return 0;
}

为了说明问题,所有的数据类型统统是整型,除了指针p以外。c语言的数组类型是比较原始的,在函数内声明,因此也在栈内存当中。指针p指向a的地址。

p是一个指针,指针的加加操作。我们类比一下,整数类型的加加,3++,下次打印就会变成4。

p[i] 指针的括号取值,与数组取值有些类似。

gcc -g main.c -o main.out  //加-g生成的main.out才可以用gdb进行调试
./main.out        //观察结果
gdb ./main.out   //调试

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for循环括号里加不加int,内存中还有区别的。

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指针p指向的值等于3,1,2

int类型的内存地址和数组内存地址不连续,而是差了16位。

for (i = 0; i < 6; i++)
        {
                printf("*p=%d\n",*p );
                if(i == 2){
                   p=p+4;
                }
                else{
                   p++;
                }
        }

将第一个for循环中的代码改为如上面所示。

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for(i = 0; i < 6; i++)
        {
                if(i > 2){
                printf("p[%d]=%d\n",i+3,p[i+3] );
                }else{
                printf("p[%d]=%d\n",i,p[i] );
                }
        }

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此时我们打印a的地址,打印p的地址是一样的。因为我们把a的地址赋值给了p

每个整型数字占四个字节。

(gdb) p *p
$3 = 3
(gdb) p *&a
$4 = 3
(gdb) p *0x7fffffffdcc4
$5 = 3
(gdb) p * 0x7fffffffdcc4
$6 = 3

可以看到四种等价的操作。都是*加上地址,可以直接打印出内存中的数据值。

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先声明了a,再声明了b。但是我们a的下一个内存地址中存放的却不是b。c8地址中存放的是0

gcc编译器有自动优化功能会把所有的同一类型的变量放到一起来声明。因为我们还声明过一个i变量,i也是整型的。 会把i也和a,b放在一起,具体哪个变量在前,哪个变量在后。

通常情况先写的会在前面,这里因为我们i在很下面声明的,中间又隔了一个指针p

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0的值就等于i的值,两个指向同一个地址。

main函数执行的栈中,最低的地址放的a的值,接下来是i的值,i的值之后应该推测是b的值。

0x7fffffffdcc8 + 4
0x7fffffffdccc

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可以看出地址顺序依次增大: a i b

一直p p p的输出很麻烦,如何方便的输出?

x/3d 0x7fffffffdcc4

x表示要输出内存中的值,/表示要输出几个值,输出3个值。按照什么类型来输出。d按照十进制进行输出。从哪个地址开始显示呢?

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我们还可以指定显示变量要有多大长度,默认是4个字节。

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取九块内存地址的内容,可以看到整数类型的数字和数组的存储中间相差三个内存空间(地址上从头到头,相差16个字节)

那些随机值是不可控的,程序中使用到未初始化的值,会对软件造成异常。

因为c语言不做指针的安全检查,它会操作这个地址的值等,未初始化,有可能是其他程序使用过的值。

栈内存中, 连续的地址空间来存放整型变量和我们的数组元素。

可以看出数组是按顺序放置元素的。

指针运算。

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可以看到指针往下移动了4格,可是指针怎么知道要加四格呢?

因为程序员在声明指针类型的时候是整型,int占四个字节。所以p++的时候会一次移动4个。

这是指针的偏移运算。指针的偏移运行效率高,性能好。

p +=3;

把指针往下移三格(整数类型指针)移动12个字节

*p =101;

将p指针所指向的值修改为101

p =&a;

让p再次指向a的地址,不影响我们下面的打印。

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可以看到原本p指向a,然后往下移动三格(忽略整型与数组中间三块内存,四个地址差)

第一次,从a移动到i;第二次,从i移动到b;第三次,从b移动到数组第一个元素。

p[3] //等价于p +=3,也就是把p往下移动三格
*p = 101
//上面两行合二为一的想法是错的,因为只有下面这行才能起到理想目的。
p[3] = 101
int *p=&a;
p[2];
*p = 66;

P[4]不是p往下面移动了4个位置,而是从p开始的地址往后移动4个位置取值,p指向的地址还是不变的这时候就不用跟采用p++时,再将指针归位了。

int array[2];
int *pa =array;
pa[0]=1;
pa[1]=10;
pa[2]=100;

如果说数组本身也是一种指针类型的话,里面就是地址。把地址赋给地址变量就不需要加取地址符了。

任何需要用数组操作的地方,都可以用指针来代替。因为我们的指针变量本质上是内存地址,数组也是地址。

反过来就不行了,指针能做的,数组不一定能做。

int array[2];
array+=2;

上面的代码就是错误的。

数组其实就是个指针常量,指针是指针变量,常量是不可更改的。array永远都指向的是同一个地址,当然地址里面的内容是可以改变的。

下节课: 一种特殊的数组,字符数组

字符数组和指针字符串

小示例代码:

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[]="hello";
    char *str2="world";
    char str3[10];
    printf("input the value\n");
    scanf("%s",str3);
    printf("str is %s\n",str); 
    printf("str2 is %s\n",str2);
    printf("str3 is %s\n",str3);
}

声明了一个字符数组并赋值hello,又声明了一个字符指针,还声明了一个长度为10的字符数组,并未初始化。

通过scanf将输入的字符串写入str3中。

然后进行打印。

gcc -g main.c -o main.out

生成可调试代码。

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gdb main.out //开始调试

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打印str和str2的时候,都可以打印出内存中的字符串来。

str直接打印出里面的值,因为str2指明的是指针类型,会等于一个地址0x5555555548b4

地址是一个很小的地址(相对于0x7),是在代码段中的地址,是源代码编译就编译进去的。 而我们的str2只是指向这个地址而已。

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可以看出str2这个指针对应的是整个数组的首地址而已。首地址对应的内存中存储着首字母w

119是w对应的ASCII码。第6个值,是因为上面o的那次,已经将指针后移了一位,++后移第二位。

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指针忘记归位,导致str2只剩下三个字母。

字符类型的指针和字符数组也是可以混用的。

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一般的我们通过scanf输入,是要输入&a,也就是要加取地址符的。

声明str3的时候,它是一个字符数组,数组就是内存地址。str3就可以直接传进去,不需要取地址符。

scanf("%s",str);

将输入存放至str中。

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可以看到因为数组的本质是指针常量,str指向的地址,被mtianyan2str填充。而str3的指针还指向原来的位置,所以造成str3的内容为str的后半部分。

str在创建时有五个字母+一个null结束符,但是它的数组长度是6。

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所以计算str3时需要减去6个字母才可以得到。

char str4[]={'h','e','l','l','o'};
int len = sizeof(str4) / sizeof(char);

而采用这种单字母初始化方法,数组长度与字符个数一致。

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我们尝试向str2中写入东西。

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可以看到往str2写数据,会出现段错误(核心已转储的错误)

c语言的字符串是一个字符数组,以/0结尾。有五个字符就有六个长度

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gdb的x命令,可以打印地址中的值

  • x/个数 地址
  • x/6cb 地址: 打印该地址后的6个字符,c:字符形式打印,b:打印的单位按byte

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scanf可以将输入存入str或str3,但是不能存入str2

堆和栈内存里才可以写入(预留空间才可写入),而str2是编译之后,加载到内存的一个代码段变量,不允许写入。操作系统对内存做安全管理。

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我们声明一个函数把一个函数定义好了,函数所在的栈的内存就分配好了。

而我们使用malloc函数,它会为我们分配堆内存。

字符数组的深入理解

示例代码2:

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[]="hello";
    char *str2="world";
    char str3[10];
    printf("input the value\n");
    str[3]='\0';
    scanf("%s",str3);
    printf("str is %s\n",str); 
    printf("str2 is %s\n",str2);
    printf("str3 is %s\n",str3);
}
gcc -g main2.c -o main2.out

mark

只会打印出hel,因为prinf打印以\0为结束。

char str1[] = "hello";
char str3[5];

可以认为str1的6个字节结束之后,就是str3指向的地址。

如果通过scanf输入到str1的值超过长度6,因为没有\0,还会继续往里写。都会写入str中。

  • 当str1声明时,长度为五个字母加上\0为6,str3也是数组类型,与str1都在同一个内存空间中,并且在str1之后声明, 它们的地址应该是连续的。
  • 当scanf输入到str1的值为 HelloWorld时,str1之前的大小装不下这么多字符,就会使用后面的内存地址,str3 本是空的并没有赋值,但是由于str1的内存溢出,装到了str3中,所以str3也是有值的.

总之,数组内存溢出是件危险的事

string类型输出遇到\0结束 char类型输出遇到\0继续输出

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[]="hello";
    char *str2="world";
    char str3[10];
    printf("input the value\n");
    str[3] = '\0';
    scanf("%s",str3);
    int i=0;
    for(i=0;i<6;i++)
    {
      printf("%c\n",str[i]);
    }
    printf("str is %s\n",str); 
    printf("str2 is %s\n",str2);
    printf("str3 is %s\n",str3);
}

mark

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